DE102007040456A1

DE102007040456A1 - Magnetantrieb

Info

Publication number: DE102007040456A1
Application number: DE102007040456A
Authority: DE
Inventors: Axel Hinz; Heiko Gastauer
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2007-05-12
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2008-11-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Magnetantrieb, insbesondere für ein Hydraulikventil, bestehend aus einem Jochkörper (1), einer innerhalb des Jochkörpers (1) angeordneten Elektrospule, die einen auf einem Spulenkörper (4) aufgewickelten Spulendraht (12) aufnimmt, sowie mit einem Anker, der beim Anlegen eines elektrischen Spannungs- und Stromwertes an den Spulendraht betätigbar ist. Zur baulichen als auch funktionellen Optimierung des Magnetantriebs wird vorgeschlagen, dass der Jochkörper (1) ein Gehäuse mit einem seitlich geöffneten Gehäuserahmen (2) aufweist, durch dessen Rahmenöffnung (3) der Spulenkörper (4) in das Gehäuse des Jochkörpers (1) eingesteckt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetantrieb, insbesondere für ein Hydraulikventil, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus DE 100 26 564 C1 ist bereits ein Magnetantrieb der eingangs genannten Art bekannt, der in einem Ventilsteuergerät verwendet wird, dessen Jochkörper aus Dünnblech hergestellt ist, wobei das Dünnblech entweder zu einem Bügel oder einem Topf verformt ist, in dem ein Spulenkörper aufgenommen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetantrieb zu schaffen, der möglichst kompakt und dennoch uneingeschränkt leistungsfähig herzustellen ist, welcher vorzugsweise zur Verwendung für möglichst kleine, leicht und billige Ventilsteuergeräte geeignet ist, die insbesondere für hydraulische ABS-/ESP-Regeleinheiten benötigt werden.
Diese Aufgabe wird für einen Magnetantrieb der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schlägt ein neues Design für einen Spulen- und Jochkörper eines Magnetantriebs vor, das es ermöglicht, bei gleicher Spulenleistung kompaktere Ventilsteuergeräte zu bauen und weiterhin das Übersprechen der Hydraulikventile zu verhindern.
Hierzu ist der Jochkörper 1 so ausgebildet, dass er den Spulenkörper 4 mit dem Kupferanteil einer runden Spule aufnimmt, aber an zwei seitlich gegenüberliegenden Seiten so ausgebildet ist, dass er mit einem reduzierten Raster A (siehe 1d, 2d) auskommt, womit die Ventilblockbreite verkleinert werden kann. Deshalb weist der Jochkörper 1 ein Gehäuse nach Art eines Taschendesign auf, in das der Spulenkörper 4 von der Seite eingesetzt wird.
Im Vergleich zu dem bisher bekannten runden Jochkörper 1 mit zusätzlicher Magnetschlussscheibe besteht der Jochkörper 1 nunmehr aus einem einteiligen Tiefzieh- oder Stanzteil im Taschendesign, sodass die zusätzliche Montage der Magnetschlussscheibe entfällt.
Weiterhin ist der erfindungsgemäße Jochkörper 1 an einer Seite abgerundet, was es erlaubt weitere Elemente im Ventilblock (z. B. den Motorsteckerdurchgang 13 nach 4) näher am Magnetantrieb zu platzieren, um u. a. die Hydraulik kompakter zu bauen.
Um den Abstand (Raster A) zwischen zwei benachbarten Magnetantriebe weiter zu reduzieren, ist das Dünnblech jedes Jochkörpers 1 auf geringere Wandstärken im Bereich zum benachbarten Magnetantrieb abgestreckt (siehe 1d, 2d, 3c) was zu einer weiteren Reduzierung des Rasters A führt.
Eine weitere Reduzierung des Abstands (Raster A) zwischen zwei benachbarten Magnetantriebe erhält man, wenn man den Jochkörper 1 an den normalerweise überschneidenden Zonen (siehe Kreise 14 in 4) soweit nach Art eines Fensters 6 wegstanzt (siehe 2a, 2d, 3a, 3c), so dass die Außenabmessung der Elektrospule letztlich die erforderliche Baugrö ße des Ventilblocks 15 zur Integration mehrerer Magnetantriebe bestimmt.
Die technischen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind daher:

– Kostengünstiger, einteiliger Jochkörper 1 als Tiefziehteil oder Stanzteil
– Integrierter Schutz vor Übersprechen der Magnetantriebe bei gleichzeitiger Reduzierung des Rasters A durch Abstrecken des Jochkörpers 1
– Weitere Reduzierung des Rasters A durch gezielte Ausstanzung im Kontaktbereich zweier Jochkörper 1 nach Art eines Fensters 6
– Abgerundetes Taschendesign des Jochkörpers schafft Platz für weitere Bauteile im Ventilblock

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Folgenden aus der Abbildung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen hervor, die nachfolgend näher erläutert werden.
Es zeigen:
1a–1d das erfindungsgemäße Design des Spulen- und Jochkörpers in unterschiedlichen Perspektivansichten, mit einem taschenförmigen Grunddesign des Jochkörpers,
2a–2d weitere Perspektivansichten auf eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des für den Spulen- und Jochkörper vorgeschlagenen Designs, mit einem gegenüber der Taschenöffnung im Mantel des Jochkörpers angeordneten Fenster,
3a–3b den Spulen- und Jochkörper in unterschiedlichen Perspektivansichten und einer Schnittansichten, wobei der Jochkörper als Stanzteil ausgebildet ist,
4 eine Draufsicht auf den Ventilblock einer ABS-/ESP-Regeleinheit mit mehreren kompakt nebeneinander angeordneten Magnetantriebe, deren Design dem aus den 1–3 bekannten Designs entspricht.
Der aus allen Figuren ersichtliche Magnetantrieb, besteht aus einem Jochkörper 1, einer innerhalb des Jochkörpers 1 angeordneten Elektrospule, die einen auf einem Spulenkörper 4 aufgewickelten Spulendraht 12 aufnimmt, sowie mit einem nicht abgebildeten Anker, der beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Spulendraht 12 bei geeigneter Wahl eines elektrischen Stromwertes innerhalb der Elektrospule linear betätigbar ist. Der Magnetantrieb zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der Jochkörper 1 ein Gehäuse mit einem geschlossenen Gehäuserahmen 2, der seitlich geöffnet ist, durch dessen Rahmenöffnung 3 der Spulenkörper 4 in das taschenförmige Gehäuse des Jochkörpers 1 von der Seite eingesteckt ist. Der den Spulendraht 12 aufnehmende Spulen körper 4 ist an die Kontur des Jochkörpers 1 angepasst und somit innerhalb des taschenförmigen Gehäuses des Jochkörpers 1 vollständig aufgenommen.
Um den Spulenkörper 4 formschlüssig im Gehäuse des Jochkörpers 1 befestigen zu können, ist der Spulenkörper 4 mittels Rastnasen 7 in einem Fensterausschnitt 8 des Jochkörpers 1 fixiert. Der Fensterausschnitt 8 bzw. das Fenster 6 sind jeweils durch eine Ausstanzung im Dünnblech des Jochkörpers 1 auf der zum Gehäuserahmen 2 entgegen gelegene Körperseite angeordnet.
Aus den 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b geht deutlich hervor, dass die vom Gehäuserahmen 2 abgewandten Gehäuseflächen des Jochkörpers 1 im Bereich des Fensters 6 bzw. Fensterausschnitts 8 schalenförmig ausgeformt sind. Zur Fixierung des Jochkörpers 1 an einem den Magnetantrieb tragenden Bauteil, insbesondere einem den Magnetantrieb aktivierenden Steuergerät, weist das Gehäuse des Jochkörpers 1 in seiner Mantelfläche bevorzugt mehrere Öffnungen 5 auf, die mit Fixierelementen kraft- und/oder formschlüssig mit dem Bauteil verbindbar sind.
Gemäß den 1a, 1b, 1d, 2a, 2b, 2d weist der aus Dünnblech hergestellte Gehäusemantel des Jochkörpers 1 mit zunehmendem Abstand von der Rahmenöffnung 3 eine kontinuierlich abnehmende Wandstärke auf. Die kontinuierlich verkleinerte Wandstärke im schalenförmigen Bereich der Mantelfläche des Jochkörpers 1 lässt sich bevorzugt durch Abstrecken des Dünnblechs kostengünstig herstellen. Aus der Perspektivansicht von 2a, 3a geht deutlich hervor, dass diametral zur Rahmenöffnung 3 im schalenförmigen Bereich der Mantelfläche ein Fenster 6 vorgesehen ist, das vorzugsweise durch Stanzen hergestellt ist.
Zur Herstellung des Jochkörpers 1 eignen sich verschiedene Verfahren, wozu die in den 3a, 3b abgebildeten Jochkörper 1 bevorzugt durch Stanzen von Dünnblechsegmenten hergestellt sind, während die in den 1a, 1b, 2a, 2b abgebildeten Gehäuse der Jochkörper 1 durch Tiefziehen in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt sind.
Unabhängig davon, ob nunmehr der Jochkörper 1 durch Tiefziehen oder Stanzen von Dünnblech hergestellt ist, sind in die durch die Rahmenöffnung 3 voneinander beabstandete Gehäuseober- und Gehäuseunterseite 9, 10 des Jochkörpers 1 fluchtend zueinander angeordneten Löcher 11 gestanzt, durch die ein den Anker aufnehmender Hülsenkörper in den Jochkörper 1 einführbar ist, nachdem der Spulenkörper 4 in den Jochkörper 1 eingesetzt ist. Der Hülsenkörper ist ein Bestandteil eines von mehreren im Ventilblock angeordneten Hydraulikventile, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Gehäuseoberseite 9 und/oder die Gehäuseunterseite 10 übernimmt vorteilhaft die Funktion der bisher häufig als separates Teil hergestellten Magnetschlussscheibe.
Die 4 veranschaulicht in einer Draufsicht auf einen Ventilblock 15 die Vorteile, welche sich durch die vorgeschlagenen Magnetantriebe ergeben, die in minimalem Abstand zueinander und zur Rahmenkontur des Ventilblocks angeordnet sind. Durch die bereits beschriebene Ausbildung des erfindungsgemäßen Magnetantriebs lässt sich die Baugröße des Ventilblocks minimieren und einzelne Komponenten, wie beispielsweise die zur Kontaktierung eines Elektromotors mit dem Steuergerät erforderliche Motorsteckerdurchführung 13 besser im Ventilblock 15 integrieren.
Zur Verdeutlichung der nunmehr besonders kompakten Bauweise des im Taschendesign konzipierten Jochkörpers 1 zeigt die 4 exemplarisch zwei konventionelle, durch Kreise 14 dargestellte Jochkörper nebeneinander angeordnet, womit der bisher erforderliche größere Platzbedarf gegenüber dem nunmehr beanspruchten Magnetantrieb herausgestellt werden soll.

1: Jochkörper
2: Gehäuserahmen
3: Rahmenöffnung
4: Spulenkörper
5: Öffnung
6: Fenster
7: Rastnase
8: Fensterausschnitt
9: Gehäuseoberseite
10: Gehäuseunterseite
11: Loch
12: Spulendraht
13: Motorsteckerdurchgang
14: Kreis
15: Ventilblock

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10026564 C1 [0002]

Claims

Magnetantrieb, insbesondere für ein Hydraulikventil, bestehend aus einem Jochkörper, einem innerhalb des Jochkörpers angeordneten Elektrospule, die einen auf einem Spulenkörper aufgewickelten Spulendraht aufnimmt, sowie mit einem Anker, der beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den Spulendraht bei geeigneter Wahl eines elektrischen Stromwertes innerhalb der Elektrospule betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Jochkörper (1) ein Gehäuse mit einem seitlich geöffneten Gehäuserahmen (2) aufweist, durch dessen Rahmenöffnung (3) der Spulenkörper (4) in das Gehäuse des Jochkörpers (1) vorzugsweise vollständig von der Seite eingesteckt ist.
Magnetantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Gehäuserahmen (2) abgewandten Gehäusefläche des Jochkörpers 1 schalenförmig geschlossen ist.
Magnetantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung des Jochkörpers (1) an einem den Magnetantrieb tragenden Bauteil, insbesondere einem den Magnetantrieb aktivierenden Steuergerät, das Gehäuse in seiner Mantelfläche eine oder mehrere Öffnungen (5) aufweist, die mit Fixierelementen am Bauteil kraft- und/oder formschlüssig verbindbar sind.
Magnetantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Jochkörpers (1) durch Dünnblech hergestellt ist, dessen Man telfläche mit zunehmendem Abstand von der Rahmenöffnung (3) eine kontinuierlich abnehmende Wandstärke aufweist.
Magnetantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnblech im schalenförmigen Bereich der Mantelfläche durch Abstrecken eine kontinuierlich verkleinerte Wandstärke aufweist.
Magnetantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diametral zur Rahmenöffnung (3) im schalenförmigen Bereich der Mantelfläche ein Fenster (6) vorgesehen ist, das vorzugsweise durch Stanzen hergestellt ist.
Magnetantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Jochkörpers (1) entweder durch Tiefziehen oder durch Stanzen von Dünnblech einteilig hergestellt ist.
Magnetantrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (4) formschlüssig im Gehäuse des Jochkörpers (1) befestigt ist.
Magnetantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (4) mittels Rastnasen (7) in einem Fensterausschnitt (8) des Jochkörpers (1) fixiert ist.
Magnetantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Rahmenöffnung (3) voneinander beabstandete Gehäuseober- und Gehäuseunterseite (9, 10) des Jochkörpers (1) fluchtend zueinander angeordneten Löcher (11) aufweisen, durch die ein den Anker aufnehmender Hülsenkörper nach dem Einsetzen des Spulenkörpers (4) in den Jochkörper (1) einführbar ist.